一千克有多重？看上去这很像一个特白痴的问题。事实上，要给出准确答案麻烦大着呢。最简单的做法就是取一升纯水，当处于密度最大时（在温度为３．９８４ ℃的条件下），它的质量即为一千克。由于地球引力下质量与重量等值，那么这一升纯水就是一千克重。看上去似乎简单，但要取得绝对纯的水并非易事，更何况谁也不能保证温度的测量没有任何误差。而在科技水平相对低下的古代，要表达一千克到底有多重则“粗犷”得多。秦始皇统一度量衡时，重量的单位是斤、两、铢等，确定的实物依据是黍。按照那时候的标准，现在的一千克大约相当于７６８００粒成熟饱满的黍，真够人数到手发软的。
　　现在通用的千克标准，是以１８８９年英国铸造的白金柱的重量来定义的。我们称之为国际千克原器。这个白金柱由铂和铱混合铸造，被认为是最标准的一千克重量，并以此调校各种精密的称重仪器。世界上所有使用公制计量单位的国家和地区全部依照它来确定一千克的质量和重量。它一直被安放在法国巴黎塞夫尔一座城堡中，有大批保安看守，保险箱上了三道锁，钥匙分别由不同的人掌管，每年只打开一次，每次都形式隆重，会动用大批警卫。从诞生到现在，千克原器共复制了８０个，发放给使用公制的国家和地区。它一度还是主权的象征，比如日本在二战战败后，就被迫交出了原先领回去的千克原器。
　　然而谁也没有想到，如此神圣的千克原器却暗地里玩起了短斤少两的伎俩来。进入２１世纪后，科学家将其跟其他重量参照物对比后得出结论，这个白金柱变轻（质量减少）了。虽然只是５０毫克——不到一粒盐的重量，但还是让人吓出了一身冷汗。在菜市场上，我们或许不会因为少了这么点秤而与小贩争执不休，在追求精确的科学领域却不得不“锱铢必较”。测量已经成为一种竞争，谁能最大限度地减少误差，谁就抢占了制高点。美国之所以很多科技都领先世界，正是由于掌握了精确的测量技术。有科学家甚至警告说，千克标准物的减轻，将给人类的科学研究带来重大的潜在混乱与危险。
　　虽然现在一千克到底有多重还是取决于躺在保险箱里的那块金属，但很显然它已经不再足够可靠，也渐渐失去了信任。其实就算它没有减轻，这种以有形物体来标定千克的方法也被认为已然落后。现在，其他基本单位都已经用恒定的自然现象来定义。这种定义的优势在于，自然现象是科学内在规律，不会发生任何改变。比如说“米”是用光在特定条件下走的距离来定义的，而光既不会热胀，也不会冷缩。同样重要的是，用这种方法测量好的标准可以在其他地方复原，不需要依赖模本。可千克呢？一百多年来裹足不前，始终是由一架天平和一块被人当宝贝的金属来告诉我们一千克有多重。
　　“千克就像是整个度量衡体系白色茄克衫上的黑污点”，是时候该抹掉了。“原子数目法”和“瓦特平衡法”的出现，就是为了扮演好刷子的角色。
　　为了把千克标准定义在原子数量层面上，科学家用９９．９９％的硅２８制造了一个球体。这个硅球体的一个特点就是很圆，“如果地球有这么圆，那么最高的部分——珠穆朗玛峰，只有４米高。”这可能是人类历史上手工做出的最圆的球体。硅制球质量极度接近一千克，形状为正球体。为了做这个硅球体，科学家们耗时５年，总花费近２００万欧元。这也难怪躺在巴黎的那个白金柱每次走出保险箱都如临大敌。
　　硅球体的诞生仅仅是个开始，接下来几年，科学家将致力于精确计算出其原子数目。虽然不用像秦人数黍那样一粒一粒去掰，只要弄清楚这个球体的精确尺寸、原子之间的距离等，就能计算出具体数量了，但这个工作还是会十分繁重，难度甚至大大超过球体制造过程。当知道这个无限接近一千克的球体包含多少数量的硅原子后，我们便没有必要再使用国际千克原器来确定“一千克”。千克将与时俱进，和米、秒等一起成为用物理常量所定义的度量单位。
　　尽管制造者不辞辛劳，但很多人并不看好这个硅球体。他们认为，在人类现有技术上，把千克定义在原子层面似乎是不现实的。虽然原子本身的稳定性通常是确信不疑的，但是当单个原子脱落时，标准物就会立即变得不准确。因此质疑者说，那个花５年时间做出来的“最圆球体”跟放在巴黎的白金柱相比，不过是用一个有问题的物理标准取代另一个有问题的物理标准。于是一种叫“瓦特平衡法”的新思路被普遍看好。
　　“瓦特平衡法”是用电磁力来定义千克。与球体直径等物理特性相比，能量测量产生的误差会更小，也比数原子数目来得容易。比如，要测量多大的电磁力来平衡一千克的重力，只需准确地测定出实验所在位置的地球重力场，就能够取得推动一千克所需力量的数据。而这个数据就能表达一千克的重量。只是“瓦特平衡法”要在与硅球体的竞争中取得先机仍旧困难重重，因为地球重力场的测定也十分复杂，必须考虑潮汐等自然运动。
　　编辑/梁宇清